中低压工业管道预制工艺标准.docx
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中低压工业管道预制工艺标准
中低压工业管道预制通用工艺
1适用范围
1.1本通用工艺适用于设计压力小于10MPa,设计温度不超过材料的使用温度的石油化工装置、热电装置的工业管道。
1.2其它中低压工业管道工程(如电力、冶金、纺织等)也可参照本通用工艺。
2引用文件(依据)
2.1《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
2.2《石油化工剧毒、可燃性介质管道施工及验收规范》SH3501-1997
2.3《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》SHJ517-91
2.4《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225-95
2.5《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
2.6《工业金属管道质量检验评定标准》GB50184-93
2.7《电力建设施工及验收技术规范》(管道篇)DL/5031-94
3施工准备
3.1材料检验
3.1.1管道组成件(管子、阀门、管件、法兰、补偿器、安全保护装置)及管道支承件必须具有制造厂的质量证明书或产品合格证。
3.1.2下列情况应由供应部门负责按规定进行复验:
1.规格、型号与质量证明书不符;
2.质量证明书中关键参数不清或有异议;
3.规定应有而质量证明书中未列出或没有注明有关数据或参数。
3.1.3管材外观检查应符合下列要求:
1.表面无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷。
2.锈蚀或凹陷不应超过壁厚的负偏差。
3.有产品标识。
4.钢管规格尺寸偏差符合钢管制造标准要求。
3.1.4合金钢管道组成件主体的关键合金成份,应采用快速光谱分析或其它方法复查,并作好标记。
3.1.5管件外观质量符合下列要求:
1.管件不得有裂纹、疤痕、过烧及其它有损强度和外观的缺陷,内表面应光滑、无氧化皮;锻制管件应无影响强度的麻点、结疤、缺肩、重皮等缺陷。
2.弯头、异径管、三通和管帽等其外径、壁厚、椭圆度等尺寸偏差应符合其制造允许值。
3.法兰和盲板的密封面应平整光洁,不得有毛刺及径向沟槽。
4.螺栓及螺母的螺纹应完整、无伤痕、毛刺等缺陷,螺栓和螺母应配合良好。
5.橡胶、石棉橡胶等非金属垫片,质地应柔韧,厚薄均匀,无老化现象,表面不应有折损、皱纹等缺陷。
3.1.6阀门的检验:
按《阀门检、试验施工通用工艺》的有关规定进行检验。
3.1.7材料、配件在施工中应妥善保管,不得混淆或损坏,其色标或标记应明显清晰;不锈钢、有色金属的管材或配件严禁与碳钢接触,暂不使用的管子应封闭管口保存。
3.2主要施工设备、机具和工装
3.2.1主要施工设备
切割机、坡口机、无齿锯、等离子切割机;弯管机;热处理机;角向磨光机、棒式磨光机;氩弧焊机、电焊机、CO2焊机(半自动);焊条烘干箱、恒温箱、去湿机;空压机。
3.2.2主要施工工具
套丝机、气体切割器、磁力电钻;倒链、千斤顶;钢卷尺、钢板尺、直角尺、角度尺、水平尺等
3.2.3主要工装
组对胎具、卡具;
3.3作业条件
3.3.1预制场地已按合同规定、施工组织设计要求布置建造完。
3.3.2水、电、临时道路、运输、吊装机具准备完。
3.3.5已经确定管道的预制范围、预制深度。
4施工工艺
4.1施工程序:
见图4.1
硬度检查
图4.1中低压工业管道预制程序图
注:
(1)对于骆钼耐热钢应在热处理后在进行焊逢无损检测;
(2)虚线表示有可能不需要
4.2一般要求
4.2.1中低压管线的的特点是管线规格、型号种类多,工作状态及工作环境各异,特别是SHB管道和高温蒸汽管道等,要求预制尺寸精确,以使安装应力小,避免泄露,确保管道的安全运行。
4.2.2应充分利用管道预制场地的机械设备,胎具和环境等有利因素,提高管道加工精度、加深管段的预制深度,预制深度按焊口数计应达到70%以上。
4.2.3预制前应对施工机具、设备、工装进行认真检查,使之处于良好的状态,保证施工精度和过程的控制能力。
4.2.4预制管段编号和管支架编号要求与图样一致,字迹清晰、规整、标记完整。
4.2.5预制件应按单线图号分装置、分区、存放。
4.2.6及时整理预制质量记录及相关的资料。
4.3下料、切割及坡口的制作:
4.3.1管段下料切割前应首先对管段单管图进行审核,审核内容如下:
1.图号、图纸版次、续接相关管道及材料名称、型号规格、材质、数量、单位是否与设计图纸相符;
2.管段分段、现场安装预留口是否合理,封闭管段应按现场实测预制。
3.管段支吊架规格型号是否正确。
4.3.2根据施工图、单线图以及现场实测制作下料单,净料尺寸根据管件坡口组对间隙、垫片厚度及各方向焊口数量综合确定。
4.3.3管段号料应由两人进行,一人号料,一人复核,对施工余量少的合金管事先做出排料图,以免浪费材料和增加不必要的焊口。
4.3.4公称直径小于或等于4″的碳钢管、合金钢、不锈钢管段下料采用无齿锯切割,砂轮机加工坡口,但碳钢管、合金钢、不锈钢所用的砂轮片必须分开;公称直径大于4″的碳钢管可选用半自动火焰切割机切割、加工坡口;公称直径大于4″的不锈钢采用等离子切割,用坡口机加工坡口。
4.3.5管子切断前必须检查标记是否保持完好,若发现标记不清楚需在切割前补齐。
4.3.6管段坡口加工应严格按设计规定或相关的焊接工艺要求加工。
4.4弯管制作:
4.4.1制作弯管用的钢管宜选用壁厚正公差制的钢管,管子公称直径(DN)小于150mm宜采用冷弯(有色金属除外),公称直径大于或等于150mm时宜采用热弯。
弯制后的弯管壁厚不得小于公称壁厚的90%且不小于设计壁厚。
4.4.2当设计允许用焊接钢管或有缝钢管时,焊缝应避开受拉或受压区。
4.4.3钢管应在其材料特性允许的范围内冷弯或热弯。
4.4.4钢管热弯的热处理,应符合下列规定:
1.除弯管制作温度始终保持在900℃以上的情况外,壁厚大于19mm碳素钢管制作弯管时应按表4.4.4的规定进行热处理。
2.中低合金钢进行冷弯时,对公称直径大于或等于100mm,或壁厚大于或等于13mm的,应按表4.4.4的要求进行热处理。
表4.4.4常用管材热处理条件
钢种或钢号
热处理温度(℃)
加热速度
恒温时间
冷却速度
10#,20#
600~650
当加热温度升至400,加热速度不应大于
205×25/T℃/h
恒温时间应为每25mm壁厚1h,且不得少于15min,在恒温期间内最好于最低温差应低于65℃
恒温后的冷却速率不应超过260×25/T℃/h,且不得大于260℃/h,400℃以
下可自然冷却
16Mn
600~650
12CrMo、
600~650
15CrMo
700~750
12Cr1MoV
700~760
1Cr5Mo
700~760
3.中低合金钢进行热弯时,当公称直径大于或等于100mm,或壁厚大于等于13mm的,应按设计文件的要求进行完全退火、正火加回火或回火处理。
4.奥氏体不锈钢管制作弯管时,当设计文件无要求时,可不进行热处理。
4.4.5高、中合金钢管热弯时,严禁浇水。
低合金钢管一般也不得浇水,各类合金钢管热弯后应在5℃以上的静止空气中缓慢冷却,否则,应采取保温缓冷措施。
4.4.6钢管冷弯后,应按表4.4.6的要求进行热处理:
表4.4.6常用钢管冷弯后热处理条件
钢管或钢号
壁厚mm
弯曲半径
热处理温度℃
10#,20#
≥36
任意
600~650退火
25~36
≤3.5Do
<25
任意
——
12CrMo
15CrMo
>20
任意
680~700退火
10~20
≤3.5Do
<10
任意
——
12Cr1MoV
>20
任意
720~760退火
10~20
≤3.5Do
<10
任意
——
1Cr18Ni9、Cr25Ni20
Cr18Ni12MoTi
任意
任意
——
注:
Do表示管子外径。
4.5管道的组对、点焊
4.5.1管道的组对应做到内壁齐平,内壁错边量应符合规定。
不等厚组成件组对时,当内壁错边量超过要求时,应按图4.5.1要求进行修整
图4.5.1焊件的坡口形式
注:
用于管件且受长度条件限制时,图(a)
(1)、(b)
(1)和(c)中的15°角可改为30°角
4.5.2管段及管件组对,在组对焊口两侧各100mm范围表面清除赃物、油迹、水分和锈斑。
4.5.3组对应在专用的平台或胎具上进行,对口一般用同母材的卡具固定。
4.5.4点焊和正式焊接的焊工必须持有与焊接部位、焊接材料类别相符合的有效的焊工合格证书。
4.6管道的焊接
按相关的管道焊接工艺执行。
5成品保护
5.1管道预制件应方便运输,有足够的强度与强度刚度,否则应有加固措施。
5.2管道预制件检验完毕后,做好编号与标记,做好除锈、涂漆或防腐工作。
5.3预制完后要清理管内的杂物,将管口及时包扎封堵并做出明显的标识。
5.4不锈钢及其预制件要与碳钢隔离,存放于木材或其他软隔垫上。
5.5预制好的管子两端应加管套保护。
6质量标准
6.1切口平面应平整、垂直、无裂纹、无毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化皮、铁宵等。
6.2切口端面倾斜偏差Δ(图5.2)不大于管子外径的1%,且不超过2mm。
△
L
要求中心
实际中心
△
6.3管子下料时,自由段和封闭段的加工尺寸允许偏差符合表6.3的规定。
表6.3自由段和封闭段的加工尺寸允许偏差(mm)
项目
允许偏差
自由管段
封闭管段
长度
±10
±1.5
法兰面与管子中心垂直度
DN<100
0.5
0.5
100≤DN≤300
1.0
1.0
DN>300
2.0
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
±1.6
±1.6
6.4中低压钢管弯制时,管端偏差Δ(图5.4)不得超过3mm/m,当直管长度L大3m时,其偏差不得超过10mm。
图5.4弯曲角度及管端中心偏差
6.5Π形弯管平面度允许偏差Δ(图5.5)应符合表5.5的规定:
图5.5∏形弯管平面度
表5.5Π形弯管平面度允许偏差Δ(mm)
长度L
<500
500~1000
1000~1500
>1500
平面度
≤3
≤4
≤6
≤10
6.6合金钢弯管应进行硬度检查,其值应符合规定。
6.7弯管质量应符合下列规定:
1.不得有裂纹;
2.不存在过烧分层等缺陷;
3.不宜有皱纹;
4.钢管弯制成形后,椭圆度不得超过规范要求或设计要求规定。
6.8管段对口应检查平直度,在距接口中心200mm处测量,当管子公称直径(DN)小于100时,允许偏差为1mm;当管子公称直径(DN)大于或等于100mm时,允许偏差为2mm。
全长偏差不得超过10mm(如图5.8)
图5.8管道对口平直度
6.9管道组成件的对接焊口的组对应做到内壁齐平,内壁错边量应符合表6.9的规定:
表6.9管道组对内壁错边量
管道材质
内壁错边量
钢
不宜超过壁厚的10%,且不大于2mm
铝及其铝合金
壁厚≤5mm
不大于0.5mm
壁厚>5mm
不宜超过壁厚的10%,且不大于2mm
铜及其铜合金、钛
不宜超过壁厚的10%,且不大于1mm
6.10焊口点焊时,应用与母材相同的焊材点焊;点焊前应彻底清除焊口坡口内外各20mm范围的油污、铁锈、氧化铁等对焊接有害的物质,点焊一般不少于三处
6.11管段预组装时各部位的几何偏差应符合下列要求:
(图5.12)
1.每个方向总长度L允许偏差为±5mm;
2.间距N的允许偏差为±3mm;
3.角度允许偏差a每米为±3mm;
4.管端最大允许b偏差±10mm
5.支管与主管横向中心偏差C为±1.5mm
6.法兰面相邻的螺栓孔应跨中安装,其允许偏差f为±1mm
7.法兰端面垂直偏差e为:
管道公称直径小于或等于300mm时,允许偏差为1mm;
管道公称直径大于300mm时允许偏差为2mm。
7质量记录
图纸汇审记录SH3503J108
技术交底
合格焊工登记表SH3503J109
隐蔽工程记录SH3503J105
施工过程工序交接记录
阀门试验、检验委托单
阀门、管件试验记录SH3503J401
管道焊接工作记录SH3503J412
焊缝无损检测委托单
焊缝射线探伤报告SH3503J429C
焊缝超声波探伤报告SH3503J728C
焊缝表面探伤报告SH3503J730C
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